KR20050000638A - Apparatus And Method for Enhancing Transfer Rate Using DLP And Multi-Channel In Wireless Lan Using DCF - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인프라스트럭처(Infrastructure) 방식의 무선 통신에 있어서 DLP와 멀티-채널을 이용하기 위한 새로운 MAC 프레임 포맷을 제시하고, 이를 이용하여 스테이션간(Station)에 경쟁을 줄이고 시간당 전송률을 높이는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention proposes a new MAC frame format for using DLP and multi-channel in infrastructure wireless communication, and uses the same to reduce the contention and increase the transmission rate per station. It is about.
본 발명에 따른 DLP 스테이션은 새로운 채널 번호를 DLP 요청 프레임 및 DLP 응답 프레임에 기록함으로써 채널을 전환하는 역할을 담당하는 채널 전환 모듈, 새로운 모드 번호를 DLP 요청 프레임에 기록함으로써 DLP 모드를 전환하는 역할을 담당하는 모드 전환 모듈, 및 DLP 요청/응답 프레임을 포함한 각종 MAC 프레임을 생성하는 MAC 프레임 발생 모듈로 이루어진다.The DLP station according to the present invention is a channel switching module responsible for switching channels by recording a new channel number in a DLP request frame and a DLP response frame, and switches a DLP mode by recording a new mode number in a DLP request frame. It is composed of a mode switching module in charge, and a MAC frame generation module for generating various MAC frames including a DLP request / response frame.
본 발명에 따른 DLP와 멀티-채널을 사용하여 전송 효율을 높이는 방법은 개량된 4 핸드쉐이크 과정을 실행하는 제1단계, 상기 과정을 통하여 결정된 DLP 채널 모드와 채널번호에 따라 해당 모드를 실행하는 제2단계로 이루어진다.A method of increasing transmission efficiency using a DLP and a multi-channel according to the present invention includes a first step of executing an improved four handshake process, and a method of executing a corresponding mode according to the DLP channel mode and channel number determined through the process. There are two stages.
Description
본 발명은 DCF를 사용하는 무선 랜에서 시간당 전송률을 높이는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 인프라스트럭처(Infrastructure) 방식의 무선 통신에 있어서 DLP와 멀티-채널을 이용하기 위한 새로운 MAC 프레임 포맷을 제시하고, 이를 이용하여 스테이션간(Station)에 경쟁을 줄이고 시간당 전송률을 높이는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for increasing an hourly rate in a wireless LAN using DCF. More specifically, the present invention proposes a new MAC frame format for using DLP and multi-channel in infrastructure-based wireless communication, and uses the same to reduce competition and increase transmission rate per station by using the same. It is about a method.
네트워크가 무선화 되어가고 있고 대용량의 멀티미디어 전송 요구의 증대로 인하여 무선 랜에서의 효과적인 전송법에 대한 연구가 요구되고 있다. 다양한 멀티미디어를 전송하기 위해 크게 두 가지 방법으로 무선 랜의 성능 향상을 얻을 수 있다. 첫 번째는, 단일 채널을 여러 스테이션(station)들이 공유하는 현재의 무선 랜 방식에서 보다 효과적인 방법으로 주어진 시간내의 데이터를 전송하기 위해 MAC 레벨의 QoS(Quality of Service)를 보장하는 방법이다. 현재 IEEE 802.11e 그룹에서는 QoS 향상을 위한 규격을 단일화하기 위하여 노력 중이다. 두 번째는, 스테이션들이 BSS(Basic Service Set)에서 단일 채널이 아닌 멀티 채널을 이용하여 물리적인 채널 확보를 통하여 대역폭(Band-Width)을 증가시키는 방법이 있다.Networks are becoming wireless and researches on effective transmission methods in wireless LANs are required due to the increasing demand for multimedia transmission. In order to transmit a variety of multimedia, there are two ways to improve the performance of the WLAN. The first is a method of guaranteeing MAC level quality of service (QoS) for transmitting data within a given time in a more effective manner in the current wireless LAN scheme in which a single channel is shared by multiple stations. Currently, the IEEE 802.11e group is trying to unify the standard for improving QoS. Secondly, there is a method in which stations increase bandwidth by securing a physical channel using multiple channels instead of a single channel in a basic service set (BSS).
종래의 무선 랜의 전송법은 한 채널을 여러 스테이션이 공유하여 전송하는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 프로토콜을 이용한다. 검색(Scan) 및 참가(Join) 과정이 지난 후에 BSS(Basic Service Set)가 성립되면 스테이션들은 SSID(Service Set Identifier) 및 BSSID(Basic Service Set Identifier)를 이용하여 스테이션 간에 통신을 할 경우에 같은 BSS에 참가한 스테이션인지 확인한다. 프레임(Frame)을 전송 할 때는 CSMA/CA에 따라 두 가지 방법으로 채널이 한가한지(IDLE)를 확인한 후 전송 한다. 채널 상황을 확인 하는 방법에는 물리적으로 사용하는 채널의 RSSI(Received Signal Strength Indication)값을 확인하여 채널이 바쁜지 혹은 한가한지(BUSY or IDLE)를 판단하는 방법이 있다. 또한, 가상 반송파 감지(Virtual Carrier Sensing) 방법으로서 NAV(Network Allocation Vector)를 이용하여 스테이션들의 채널 사용 시기를 판단하는 방법이 있다. 이와 같이 CSMA/CA 경쟁 방식은 한 채널을 공유하여 사용하기 때문에 Physical Carrier Sensing(CCA Indication) 또는 Virtual Carrier Sensing(NAV)로 채널 상황을 판단하여 충돌을 회피한다.The conventional wireless LAN transmission method uses a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) protocol in which several stations share and transmit a channel. If a Basic Service Set (BSS) is established after a Scan and Join process, stations will use the same BSS when communicating between stations using a Service Set Identifier (SSID) and a Basic Service Set Identifier (BSSID). Make sure you are a station participating in. When transmitting frame, check whether IDLE is available in two ways according to CSMA / CA. One way to check the channel status is to determine whether the channel is busy or idle by checking the RSSI (Received Signal Strength Indication) value of the physically used channel. In addition, as a virtual carrier sensing method, there is a method of determining a channel use time of stations using a network allocation vector (NAV). As the CSMA / CA competition method uses one channel in common, collision avoidance is avoided by judging the channel state using Physical Carrier Sensing (CCA Indication) or Virtual Carrier Sensing (NAV).
도 1에서 보는 바와 같이, 송신 스테이션 STA1(210)은 데이터 전송 전에 RTS 프레임(211)을 보내서 같은 BSS에 존재하는 수신 스테이션 STA2(220)가 데이터를 받을 수 있는지를 확인한다. STA2(220)는 프레임을 받을 수 있으니 데이터(212)를 보내도 좋다는 컨트롤 프레임(Control Frmae)인 CTS(Clear to Send) 프레임(221)을 보낸다. 그 후 STA1(210)은 데이터를 보낸다. 이러한 과정에서 같은 BSS에 존재하는 STA1(210), STA2(220)를 제외한 나머지 스테이션들(230)은 NAV를 세팅하여 NAV기간(231, 232)에는 채널이 바쁜(BUSY) 것으로 간주하여 전송을 하지 않는다.As shown in FIG. 1, the transmitting station STA1 210 sends an RTS frame 211 before data transmission to confirm whether the receiving station STA2 220 existing in the same BSS can receive data. Since the STA2 220 may receive a frame, the STA2 220 sends a clear to send (CTS) frame 221 which is a control frame (Control Frmae) that may send data 212. STA1 210 then sends data. In this process, the remaining stations 230 except for the STA1 210 and the STA2 220 existing in the same BSS set the NAV and do not transmit because the channel is considered busy during the NAV periods 231 and 232. Do not.
한 채널을 공유해야 하는 CSMA/CA 프로토콜에서는 대역폭의 한계를 극복하기 위하여 주어진 시간 내에 전송을 보장하기 위한, 즉 QoS를 향상시키기 위한 연구가 다각도로 이루어지고 있다. BSS에 포함된 스테이션중에서 P2P 네트워크(P2P Network) 상황이 필요한 경우를 위해 DLP(Direct Link Protocol)이 사용된다. 이러한, DLP는 한 채널을 공유하면서 발생하는 문제점을 극복하고 QoS의 향상을 위하여, 802.11e에서 제안한 프로토콜이다. DLP를 사용하면은 AP를 거지치 않고 직접 전송할 수 있기 때문에 프로퍼게이션 지연(Propagation Delay)을 줄일 수 있으며 전송 시간(Transmission Time)의 총 횟수를 줄일 수 있다. 또한, AP에서의 MAC 처리 시간(Processing Time)이 사용되지 않기 때문에 DLP의 사용은 주어진 시간내에 보다 많은 데이터를 전송 할 수 있는 장점이 있다.In the CSMA / CA protocol, which needs to share a channel, researches are being conducted at various angles to guarantee transmission within a given time, that is, to improve QoS, in order to overcome bandwidth limitations. Direct link protocol (DLP) is used when a P2P network situation is required among stations included in the BSS. The DLP is a protocol proposed by 802.11e to overcome the problems caused by sharing one channel and to improve QoS. Using DLP allows direct transmission without the need for an AP, reducing propagation delay and reducing the total number of transmission times. In addition, since the MAC processing time in the AP is not used, the use of the DLP has an advantage of transmitting more data in a given time.
도 2에서와 같은 DLP 구성도에 따라 DLP를 셋업하는 과정은 다음과 같다. 먼저, DLP 요청 스테이션(DLP Requester)인 QSTA1(210)은 AP(Access Point; 220)에게 DLP 요청 프레임(DLP Request Frame)을 보낸다(1a). 이 DLP 요청 프레임에는 전송할 데이터 속도(Rate)와 스테이션의 용량 정보(Capability) 등이 포함된다. 다음으로, AP는 단순히 DLP 요청 프레임을 수신 스테이션인 QSTA2(230)에 재전송한다(1b). QSTA2(230)는 AP(220)로부터 전송 받은 DLP 요청을 확인한 후 다이렉트 링크(Direct Link; 240)에 참여할 것인지 여부에 관한 정보를 담은 DLP 응답 프레임(DLP Response Frame)을 AP(220)에 보낸다(2a). DLP 응답 프레임에는 DLP 요청에 대한 결과를 알려 주는 상태 코드(Status Code), 전송할 데이터 속도, 및스테이션의 용량 정보 등이 포함된다. 마지막으로 AP(220)는 단순히 DLP 응답 프레임을 QSTA1(210)에 재전송한다. 이러한 4가지 과정을 다이렉트 링크 프로토콜의 4 핸드쉐이크(Four Handshake) 과정이라고 한다. 참고로 종래 기술에 따른 상기 DLP 요청 프레임, DLP 응답 프레임의 구성은 도 3에서 보는 바와 같다.The process of setting up the DLP according to the DLP configuration as shown in FIG. 2 is as follows. First, QSTA1 210, which is a DLP Requester, sends a DLP Request Frame to an AP 220 (1a). The DLP request frame includes a data rate to be transmitted, capacity information of a station, and the like. Next, the AP simply retransmits the DLP request frame to QSTA2 230, which is the receiving station (1b). After confirming the DLP request received from the AP 220, the QSTA2 230 sends a DLP Response Frame containing information about whether to participate in the direct link 240 to the AP 220 ( 2a). The DLP response frame includes a status code indicating the result of the DLP request, a data rate to be transmitted, and capacity information of the station. Finally, the AP 220 simply retransmits the DLP response frame to the QSTA1 210. These four processes are called the Four Handshake process of the direct link protocol. For reference, the configuration of the DLP request frame and the DLP response frame according to the prior art is as shown in FIG. 3.
종래 한 채널을 여러 스테이션이 나누어 쓰는 기술은 한 채널의 최대 전송 속도(예컨대, 802.11a 의 경우에는 54Mbps)를 어떻게 많은 스테이션들이 나누어 쓰는가 하는 것이 중요한 쟁점이다. 주어진 시간 내에 데이터를 전송하기 위해 QoS측면에서 많은 MAC 알고리즘(Algorithm)이 개발되고 있다. DLP도 그 중의 한 방법으로서 DLP 셋업 후에 P2P 통신을 해야 하는 상황에서 AP를 거치지 않고 직접 다이렉트 링크로 전송하는 방법이다. 하지만 DLP를 사용하여도 BSS에 많은 스테이션이 존재하여 경쟁이 증가 한다면 다이렉트 링크의 장점도 활용하기 어렵다. 따라서, 무선 랜상에 다수의 스테이션이 존재하는 경우에 DLP의 장점을 살리면서 효율적으로 통신할 수 있는 방법을 강구할 필요가 있다.In the conventional technique of dividing a channel by several stations, an important issue is how many stations share the maximum transmission rate of one channel (eg, 54 Mbps in the case of 802.11a). Many MAC algorithms have been developed in terms of QoS for transmitting data within a given time. DLP is one of the methods that transmits directly to the direct link without going through an AP when P2P communication is required after DLP setup. However, even with DLP, if there are many stations in the BSS and competition is increasing, it is difficult to take advantage of the direct link. Therefore, when there are a plurality of stations on the WLAN, there is a need to find a method that can efficiently communicate while taking advantage of the DLP.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 인프라스트럭쳐 모드(Infrastructure Mode)에서 P2P 전송시 AP를 거치지 않고 독립된 채널의 DLP를 이용하여 시간당 전송률을 높이고 경쟁(Contention)이 가장 적은 환경으로 무선 랜의 최대 전송효율(Throughput)을 얻는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and in the infrastructure mode (Infrastructure Mode) P2P transmission without going through the AP to increase the rate per hour using the independent channel DLP to the environment with the lowest contention (Contention) An object of the present invention is to provide an apparatus and method for obtaining a maximum throughput of a wireless LAN.
또한, 본 발명은 인프라스트럭쳐 모드에서 무선 모바일 환경에서 기존의CSMA/CA에 근거한 DCF(Distributed Coordination Function)를 사용하는 스테이션과의 호환성을 유지하면서 무선통신 상황에 맞는 다양한 모드로 전환할 수 있게 하여 스테이션간의 경쟁을 줄일 수 있게 하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention can be switched to a variety of modes according to the wireless communication situation while maintaining compatibility with the station using the DCF (Distributed Coordination Function) based on the existing CSMA / CA in the wireless mobile environment in the infrastructure mode It is an object of the present invention to provide an apparatus and method that can reduce competition between them.
도 1은 한 채널을 공유하는 CSMA/CA 방식의 데이터 전송 과정을 각 스테이션 별로 시간에 따라 나타낸 것이다.FIG. 1 shows a CSMA / CA data transmission process sharing a channel over time for each station.
도 2는 종래의 DLP에서의 4 핸드쉐이크 과정을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the four handshake process in the conventional DLP.
도 3은 종래의 DLP 프레임의 구성을 나타낸 것이다.3 shows a configuration of a conventional DLP frame.
도 4는 본 발명에서 제안하는 DLP 모드 2에서의 데이터 전송 과정을 각 스테이션 별로 시간에 따라 나타낸 것이다.4 is a diagram illustrating a data transmission process in DLP mode 2 according to the present invention over time for each station.
도 5는 본 발명에서 제안하는 DLP 모드 3에서의 데이터 전송 과정을 각 스테이션 별로 시간에 따라 나타낸 것이다.5 is a diagram illustrating a data transmission process in DLP mode 3 according to the present invention over time for each station.
도 6은 본 발명에서 제안하는 DLP 프레임의 구성을 나타낸 것이다.6 shows a configuration of a DLP frame proposed in the present invention.
도 7은 본 발명을 구현하기 위한 DLP 스테이션의 구성을 나타낸 것이다.7 shows a configuration of a DLP station for implementing the present invention.
도 8은 본 발명을 구현하기 위한 액세스 포인트의 구성을 나타낸 것이다.8 shows a configuration of an access point for implementing the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 방법을 실행하는 단계를 전체적으로 나타낸 흐름도이다.9 is a flow diagram generally illustrating the steps of executing a method according to the present invention.
도 10은 본 발명에서 제안하는 개량된 4 핸드쉐이크 과정을 나타낸 것이다.Figure 10 shows an improved four handshake process proposed in the present invention.
도 11은 모드 1의 과정을 상세히 나타낸 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a process of mode 1 in detail.
도 12는 모드 2의 과정을 상세히 나타낸 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a process of mode 2 in detail.
도 13은 모드 3의 과정을 상세히 나타낸 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating a process of mode 3 in detail.
본 발명에 따른 DLP 스테이션은 새로운 채널 번호를 DLP 요청 프레임 및 DLP 응답 프레임에 기록함으로써 채널을 전환하는 역할을 담당하는 채널 전환 모듈, 새로운 모드 번호를 상기 DLP 요청 프레임에 기록함으로써 DLP 모드를 전환하는 역할을 담당하는 모드 전환 모듈, 및 상기 DLP 요청 프레임을 포함한 각종 MAC 프레임을 생성하는 MAC 프레임 발생 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The DLP station according to the present invention is a channel switching module responsible for switching channels by recording a new channel number in a DLP request frame and a DLP response frame, and switching a DLP mode by recording a new mode number in the DLP request frame. And a MAC frame generation module for generating various MAC frames including the DLP request frame.
본 발명에 따른 AP는 주기적인 채널 상황 분석을 통하여 가용한 채널의 리스트를 관리하고 분배하는 역할을 담당하는 채널 리스트 관리 모듈, 상기 채널 리스트를 통하여 가용한 DLP 채널이 있는지 확인한 후 DLP 요청 프레임에 상기 채널을 기록하는 역할을 담당하는 채널 번호 기록 모듈, 및 슬리핑 스테이션으로 보내져야 할 프레임이 있는 경우에 이를 버퍼링하여 관리하는 포인트 코디네이터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The AP according to the present invention performs a channel list management module that manages and distributes a list of available channels through periodic channel condition analysis, and checks whether there is an available DLP channel through the channel list, And a channel coordinator module for recording a channel number, and a point coordinator module for buffering and managing a frame to be sent to the sleeping station.
본 발명에 따른 무선 네트워크 시스템은 복수의 DLP 스테이션 및 액세스 포인트를 포함하되, 상기 복수의 DLP 스테이션은 새로운 채널 번호를 DLP 요청 프레임 및 DLP 응답 프레임에 기록함으로써 채널을 전환하는 역할을 담당하는 채널 전환 모듈; 새로운 모드 번호를 상기 DLP 요청 프레임에 기록함으로써 DLP 모드를 전환하는 역할을 담당하는 모드 전환 모듈; 및 상기 DLP 요청 프레임을 포함한 각종 MAC 프레임을 생성하는 MAC 프레임 발생 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.A wireless network system according to the present invention includes a plurality of DLP stations and access points, wherein the plurality of DLP stations are channel switching modules which are responsible for switching channels by recording a new channel number in a DLP request frame and a DLP response frame. ; A mode switching module responsible for switching a DLP mode by recording a new mode number in the DLP request frame; And a MAC frame generation module for generating various MAC frames including the DLP request frame.
본 발명에 따른 방법은 개량된 4 핸드쉐이크 과정을 실행하는 제1단계, 상기 과정을 통하여 결정된 DLP 채널 모드와 채널번호에 따라 해당 모드를 실행하는 제2단계를 포함하되, 상기 제1단계는 송신 스테이션이 DLP 요청 프레임을 AP에게 송신하는 단계, AP가 가용한 채널 번호를 상기 DLP 요청 프레임에 기록하는 단계, 상기 AP가 상기 요청 프레임을 수신 스테이션에 포워딩하는 단계, 상기 수신 스테이션이 상기 AP에 DLP 응답 프레임을 송신하는 단계, 및 상기 AP가 상기 송신 스테이션에 상기 DLP 응답 프레임을 포워딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method according to the present invention includes a first step of executing an improved four handshake process, and a second step of executing a corresponding mode according to the DLP channel mode and channel number determined through the process, wherein the first step is a transmission. The station transmitting a DLP request frame to the AP, recording a channel number available to the AP in the DLP request frame, the AP forwarding the request frame to the receiving station, and the receiving station DLP to the AP Transmitting a response frame, and the AP forwarding the DLP response frame to the transmitting station.
본 발명에 따른 인프라스트럭쳐 모드에서 액세스 포인트를 이용한 무선네트워크 통신방법은 DCF 구간에서 소정의 스테이션들이 채널 획득을 위하여 경쟁을 하는 단계, 상기 경쟁의 결과 이긴 스테이션이 DLP 통신을 원하는 스테이션일 경우에는 소정의 채널리스트 중에서 가용한 하나의 채널을 상기 DLP 통신을 위하여 할당하는 단계, 및 상기 DLP 채널이 할당된 DLP 스테이션외의 소정의 스테이션들이 주채널을 통하여 경쟁을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a wireless network communication method using an access point in an infrastructure mode according to the present invention, a predetermined station competes for channel acquisition in a DCF interval, and if a station that has won the result of the competition is a station that wants DLP communication, Allocating one available channel from the channel list for the DLP communication, and competing predetermined stations other than the DLP station to which the DLP channel is allocated through the primary channel.
본 발명에 따른 인프라스트럭쳐 모드에서 액세스 포인트를 이용한 무선네트워크 통신방법은 DCF 구간에서 소정의 스테이션들이 채널획득을 위하여 경쟁을 하는 단계, 상기 경쟁의 결과 이긴 스테이션이 DLP 통신을 원하는 스테이션일 경우에는 소정의 채널리스트 중에서 가용한 하나의 채널을 상기 DLP 통신을 위하여 할당하는 단계, 상기 DLP 채널이 할당된 DLP 스테이션의 통신시간인 NAV 값을 설정하는단계, 및 상기 NAV값 경과 후 DLP 스테이션과 소정의 스테이션들이 주채널을 통하여 다시 경쟁을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a wireless network communication method using an access point in an infrastructure mode according to the present invention, a predetermined station competes for channel acquisition in a DCF interval, and if a station that has won the result of the competition is a station that wants DLP communication, Allocating one available channel from the channel list for the DLP communication, setting a NAV value which is a communication time of the DLP station to which the DLP channel is allocated, and after the NAV value has elapsed, the DLP station and predetermined stations And competing again through the primary channel.
본 발명에 따른 인프라스트럭쳐 모드에서 액세스 포인트를 이용한 무선네트워크 통신방법은 DLP 통신을 원하는 스테이션 간에 소정의 채널리스트 중에서 가용한 하나의 채널을 상기 DLP 통신을 위하여 할당하는 단계, 상기 DLP 채널이 할당된 DLP 스테이션외의 스테이션들이 주채널을 통하여 경쟁을 하는 단계, 상기 DLP 채널이 할당된 스테이션 간의 통신이 종료되면 상기 DLP 채널이 할당된 스테이션외의 스테이션에 DLP 통신의 종료를 알리는 단계, 및 상기 종료를 알린 이후에 DLP 스테이션과 소정의 스테이션들이 주채널을 통하여 다시 경쟁을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a wireless network communication method using an access point in an infrastructure mode according to the present invention, allocating an available channel from among a predetermined channel list for the DLP communication between stations wishing for DLP communication, the DLP to which the DLP channel is allocated When the stations other than the station compete on the primary channel, when the communication between the stations to which the DLP channel is allocated is terminated, notifying a station other than the station to which the DLP channel is allocated, and the end of the DLP communication; And the DLP station and predetermined stations compete again on the primary channel.
이하 도면에 따라 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에서 제안하는 DLP 모드 2에서의 데이터 전송 과정을 각 스테이션 별로 시간에 따라 나타낸 것이다. 본 발명은 전체적으로 3가지 DLP Mode에서 작동한다. 모드 1은 현재 802.11e에서 제안한 방법으로 다이렉트 링크를 연결한 후에 BSS의 타 스테이션들과 경쟁하여 한 채널을 나누어 쓰는 방식이다. DLP를 사용하는 스테이션의 모드 선택에 따라 독립 채널을 사용하는 방식인 DLP 모드 2 와 DLP 모드 3이 사용된다. DLP 모드 2는 DLP를 사용하여 다이렉트 링크를 한 후에 BSS의 타 스테이션들과 경쟁하여 경쟁에서 질 경우에는 NAV 기간동안 대기 하는 것이 아니라 DLP 채널을 이용하여 DLP 스테이션에서의 시간당 전송률을 높이며, 만약 DLP 스테이션으로 전송이 아니라 BSS에서의 타 스테이션들과 통신해야 할 경우는주 채널을 이용하여 DCF(Distributed Coordination Function) 룰에 따라 통신한다. 타 스테이션들 측면에서도 DLP 스테이션들의 주 채널 사용 기회를 줄여 BSS에서 스테이션들의 더 많은 채널 사용 기회를 제공한다. 또한 DLP 스테이션이 경쟁에서 이겼을 경우에는 주 채널을 사용하지 않고 DLP 채널을 통해 통신하며, 타 스테이션들은 다시 경쟁하여 DCF의 기본 경쟁 알고리즘을 따른다. 도 4에서 모드 2를 사용하며 채널 경쟁에서 이겼을 경우와 졌을 경우를 나타낸다. 모드 2의 사용하는 장점은 DLP 스테이션들과 BSS의 일반 스테이션들 사이의 통신을 제공하며 DLP의 장점과 BSS에서의 전체적인 채널 효율을 높일 수 있다는 데 있다.4 is a diagram illustrating a data transmission process in DLP mode 2 according to the present invention over time for each station. The present invention operates in total of three DLP modes. Mode 1 is a method proposed by 802.11e in which a channel is divided by competing with other stations of BSS after connecting a direct link. Depending on the mode selection of the station using DLP, DLP mode 2 and DLP mode 3, which use independent channels, are used. DLP mode 2 increases the hourly rate at the DLP station using the DLP channel, rather than waiting for the NAV period, when competing with other stations in the BSS after a direct link using the DLP. If it is necessary to communicate with other stations in the BSS instead of the transmission, the main channel communicates according to the Distributed Coordination Function (DCF) rule. In terms of other stations, it also reduces the primary channel usage opportunities of DLP stations, thus providing more channel usage opportunities for stations in the BSS. In addition, when the DLP station wins the competition, it communicates through the DLP channel without using the main channel, and other stations compete again to follow the basic competition algorithm of the DCF. In FIG. 4, mode 2 is used, and the case of winning or losing the channel competition is shown. The advantage of using mode 2 is that it provides communication between the DLP stations and the normal stations of the BSS and can increase the advantages of the DLP and overall channel efficiency in the BSS.
도 5는 본 발명에서 제안하는 DLP 모드 3에서의 데이터 전송 과정을 각 스테이션 별로 시간에 따라 나타낸 것이다. DLP 모드 3은 스트리밍(Streaming)이나 최대의 전송률이 필요한 경우에 사용 될 수 있다. 다이렉트 링크가 셋업된 후에 주 채널과의 통신을 배제한 채 DLP 채널을 AP로 부터 할당 받아 독립된 채널을 사용한다. 본도에서와 같이 DLP 채널을 사용하기 위해 DLP 스테이션은 DLP 시작 프레임(DLP Start Frame)에 DLP 모드와 AP로부터 할당 받은 DLP 채널을 브로드캐스트하여 BSS내의 AP와 스테이션에게 다른 채널을 사용함을 알리며 AP는 DLP 스테이션들은 슬리핑 스테이션(Sleeping Station)으로 관리한다. DLP를 끝내고 BSS의 주 채널로 전환 할 때는 채널을 전환을 한 후, 백오프(Backoff)를 통해 채널을 획득하고 DLP 종료 프레임(DLP End Frame)으로 다이렉트 링크가 끝났음을 알린다. 이러한 모드 3은 타 스테이션들과의 통신을 배제한 채, 지정된 스테이션들 사이의 스트리밍을 하여야 하는 경우와 같이 QoS가 보장되어야 하는 멀티 미디어 전송의 경우에특히 효과적이다.5 is a diagram illustrating a data transmission process in DLP mode 3 according to the present invention over time for each station. DLP mode 3 can be used when streaming or maximum transfer rates are required. After the direct link is set up, the DLP channel is allocated from the AP, excluding the communication with the primary channel, to use an independent channel. To use the DLP channel, the DLP station broadcasts the DLP channel allocated from the DLP mode and the AP to the DLP Start Frame to inform the AP and the station in the BSS to use a different channel. DLP stations are managed by a sleeping station. When the DLP ends and switches to the main channel of the BSS, after switching the channel, the channel is acquired through backoff and the DLP end frame indicates that the direct link is finished. This mode 3 is particularly effective in the case of multimedia transmission in which QoS must be guaranteed, such as streaming between designated stations without excluding communication with other stations.
도 6은 본 발명에서 제안하는 DLP 프레임의 구성을 나타낸 것이다. 도 3에서 나타난 종래의 DLP 프레임의 구성과 비교하여 보면, DLP 프레임의 외형적 전체적 구성에 있어서는 동일하다. MAC 헤더 부분은 프레임 컨트롤(Frame Control), Dur/ID(Duration/ID), DA(Destination Address), SA(Source Address), BSSID(Basic Service Set ID) 및 Seq Ctrl(Sequence Control) 필드로 구성되어 있다. 다음으로 프레임 바디(Frame body) 부분은 가변적인 길이를 가진 부분으로 프레임 카테고리(Category) 및 변수(Variable)에 대한 정보를 가지고 있다. 상기 카테고리에는 하기할 각종 프레임의 종류를 나타내는 코드가 기록되고, 상기 변수에는 각종 프레임이 갖는 필드 값들이 저장된다. 그리고, FCS(Frame Check Sequences) 필드는 IEEE 32-bit CRC 정보를 가지고 있다.6 shows a configuration of a DLP frame proposed in the present invention. Compared with the structure of the conventional DLP frame shown in FIG. 3, the same in overall appearance of the DLP frame. The MAC header part consists of Frame Control, Dur / ID (Duration / ID), Destination Address (DA), Source Address (SA), Basic Service Set ID (BSSID), and Seq Ctrl (Sequence Control) fields. have. Next, the frame body part has a variable length and has information on a frame category and a variable. In the category, codes indicating types of various frames to be described below are recorded, and field values of various frames are stored in the variable. In addition, the FCS (Frame Check Sequences) field has IEEE 32-bit CRC information.
그러나, 프레임 바디에 포함되는 카테고리의 종류 및 각각의 DLP 프레임의 구성 필드에 있어서는 종래와 차이가 있다. 우선, 카테고리를 살펴보면, DLP 시작 프레임(DLP Start Frame)을 나타내는 'DLP 시작'(313)과 DLP 종료 프레임(DLP End Frame)을 나타내는 'DLP 종료'(314)가 추가되어 있음을 알 수 있다. 상기 DLP 시작 프레임과 DLP 종료 프레임, 양자의 프레임의 필드 포맷은 동일하다(350). 우선 목적지 스테이션(수신 스테이션)의 MAC 어드레스(351), 소스 스테이션(송신 스테이션)의 MAC 어드레스(352), 본 발명에서 제시한 3가지 모드 중 어떠한 모드를 선택할지 결정하는 DLP 채널 모드(352), 및 DLP 통신을 하는 채널의 번호(353)로서 구성되어 있다.However, there is a difference in the type of category included in the frame body and the configuration field of each DLP frame. First, referring to the category, it can be seen that 'DLP Start' 313 indicating a DLP Start Frame and 'DLP End' 314 indicating a DLP End Frame are added. The field format of the DLP start frame, the DLP end frame, and both frames is the same (350). First, the MAC address 351 of the destination station (receiving station), the MAC address 352 of the source station (transmission station), the DLP channel mode 352 for deciding which mode to select among the three modes proposed in the present invention, And a channel number 353 for DLP communication.
DLP 탐색 프레임(DLP Probe Frame, 340)의 포맷은 종래와 동일하다. 이 프레임은 다이렉트 링크 접속이 잘 작동되는지 확인하는 역할을 하는데, 필수적이 아닌 선택적 프레임이다.The format of the DLP probe frame 340 is the same as in the related art. This frame is used to verify that the direct link connection works well. This is not an optional frame.
DLP 요청 프레임(DLP Request Frame, 320)은 송신 스테이션이 수신 스테이션과 데이터를 송수신하기 전에 다이렉트 링크를 요청하는 프레임으로서, 상기 DLP 요청 프레임이 AP로 송신하면, 상기 AP가 수신 스테이션에 포워딩하게 되는 프레임이다. 종래의 DLP 요청 프레임에서 추가된 필드는 본 발명에서 제시한 모드 중 하나의 모드를 결정하는 채널 모드 필드(Channel Mode, 325), 다이렉트 링크로 통신할 채널을 결정하는 채널 번호 필드(Channel Number, 326) 및 상기 채널 모드가 2 또는 3인 경우에 다이렉트 링크로 연결된 상태를 얼마동안 지속할 것인가를 결정하는 지속기간 필드(Duration, 327)가 있다. 처음 송신 스테이션이 AP에 상기 DLP 요청 프레임을 송신할 때에는 사용 가능한 채널 번호를 알 수 없으므로, 'NULL' 값으로 지정되어 있다가, 상기 AP가 사용 가능한 채널의 번호를 알아내어 상기 수신 스테이션에 포워딩하기 전에 상기 채널 번호 필드(326)에 채널 번호 값을 기록한다.The DLP Request Frame 320 is a frame for requesting a direct link before a transmitting station transmits and receives data with a receiving station. When the DLP request frame transmits to an AP, the AP forwards the receiving station. to be. The field added in the conventional DLP request frame includes a channel mode field 325 for determining one of the modes presented in the present invention, and a channel number field 326 for determining a channel to communicate on a direct link. ) And a duration field 327 that determines how long the connected state is maintained for the direct link when the channel mode is 2 or 3. When the transmitting station first transmits the DLP request frame to the AP, the available channel number is not known, so it is designated as 'NULL', and the AP finds the available channel number and forwards it to the receiving station. Record the channel number value in the channel number field 326 before.
응답 프레임(DLP Response Frame, 330)은 수신 스테이션이 상기 DLP 요청 프레임을 수신받고 DLP 다이렉트 링크에 합류할 것인지 결정한 후 상기 AP에 송신하면, 상기 AP가 상기 송신 스테이션에 포워딩하게 되는 프레임이다. 상기 다이렉트 링크에 합류할 것인지의 결정한 결과는 상태 코드 필드(331)에 나타난다. 종래의 DLP 응답 프레임에서 추가된 필드는 상기 AP가 DLP 요청 프레임의 채널 번호 필드(326)에 할당한 채널 번호를 갖는 채널 번호 필드(Channel Number, 337)가 있다. 상기 송신 스테이션은 DLP 응답 프레임의 채널 번호 필드(337)를 보고 결국 다이렉트 링크로 연결할 채널 번호를 알게 되고, 따라서 양 스테이션이 모두 하나의 채널을 통하여 통신을 할 수 있게 되는 것이다.A response frame (DLP Response Frame) 330 is a frame that the AP forwards to the transmitting station when the receiving station receives the DLP request frame and determines whether to join the DLP direct link and transmits to the AP. The determination result of joining the direct link is shown in the status code field 331. A field added in the conventional DLP response frame includes a channel number field 337 having a channel number assigned by the AP to the channel number field 326 of the DLP request frame. The transmitting station looks at the channel number field 337 of the DLP response frame and eventually knows the channel number to connect to the direct link, so that both stations can communicate through one channel.
도 7은 본 발명을 구현하기 위한 DLP 스테이션의 구성을 나타낸 것이다. 본 도에서 보는 바와 같이, DLP 스테이션(700)은 MAC 프레임 발생 모듈(710), 모드 전환 모듈(720), 채널 전환 모듈(730), 및 MAC 프레임 송수신 모듈(740)으로 구성될 수 있다.7 shows a configuration of a DLP station for implementing the present invention. As shown in the figure, the DLP station 700 may be composed of a MAC frame generation module 710, a mode switching module 720, a channel switching module 730, and a MAC frame transmission and reception module 740.
상기 MAC 프레임 발생 모듈(710)은 DLP 요청 프레임 발생 모듈(711), DLP 응답 프레임 발생 모듈(712), DLP 탐색 프레임 발생 모듈(713), DLP 시작 프레임 발생 모듈(714), DLP 종료 프레임 발생 모듈(715) 및 MAC 데이터 프레임 발생 모듈(716)로서 구성될 수 있다. 상기 DLP 요청 프레임 발생 모듈(711)은 도 6에서 설명한 바와 같이, 송신 스테이션과 수신 스테이션의 어드레스, 용량 정보, 데이터 전송 속도, 확장 용량 정보 등을 담고 있는 DLP 요청 프레임(320)을 생성한다. 또한, 상기 DLP 응답 프레임 발생 모듈(712)은 상태 코드(Status Code), 송신 스테이션과 수신 스테이션의 어드레스, 용량 정보, 데이터 전송 속도, 채널 번호, 확장 용량 정보 등을 담고 있는 DLP 응답 프레임(330)을 생성한다. 그리고, 상기 DLP 탐색 프레임 발생 모듈(713)은 다이렉트 링크 접속이 잘 작동 되지 확인하기 위한 DLP 탐색 프레임(340)을 생성한다. 한편, 상기 DLP 시작 프레임 발생 모듈(714)은 기존 채널 경쟁에서 이긴 후 수신 스테이션이 DLP 스테이션인 경우 송신 스테이션과 수신 스테이션의 어드레스, 채널 모드, 채널 번호를 브로드캐스트하여 에 있는타 스테이션과 AP에게 DLP를 시작하여 채널 모드에 따라 다른 채널을 사용함을 알리는 역할을 하는 DLP 시작 프레임(350)을 생성한다. 또한, 상기 DLP 종료 프레임 발생 모듈(715)은 DLP 모드 3인 경우에 DLP를 사용하는 상대 스테이션 및 다른 모든 스테이션에게 DLP를 끝내고자 알리는 역할을 하는 DLP 종료 프레임(350)을 생성한다. 그리고, MAC 데이터 프레임 발생 모듈(716) 일반적인 MAC 데이터를 담고 있는 데이터 프레임을 생성한다.The MAC frame generation module 710 includes a DLP request frame generation module 711, a DLP response frame generation module 712, a DLP discovery frame generation module 713, a DLP start frame generation module 714, and a DLP end frame generation module. 715 and the MAC data frame generation module 716. As described with reference to FIG. 6, the DLP request frame generation module 711 generates a DLP request frame 320 containing addresses, capacity information, data transmission rate, extended capacity information, and the like of the transmitting station and the receiving station. In addition, the DLP response frame generation module 712 includes a DLP response frame 330 containing a status code, addresses of transmitting and receiving stations, capacity information, data transmission rate, channel number, extended capacity information, and the like. Create The DLP discovery frame generation module 713 generates a DLP discovery frame 340 for confirming that the direct link connection is well operated. Meanwhile, when the receiving station is a DLP station, the DLP start frame generation module 714 broadcasts the address, channel mode, and channel number of the transmitting station and the receiving station when the receiving station is a DLP station, and transmits the DLP to other stations and APs in the DLP. Start to generate a DLP start frame 350 that serves to inform the use of a different channel according to the channel mode. In addition, the DLP end frame generation module 715 generates a DLP end frame 350 that informs the counterpart station using the DLP and all other stations to end the DLP in the case of the DLP mode 3. The MAC data frame generation module 716 generates a data frame containing general MAC data.
상기 모드 전환 모듈(720)은 본 발명에서 제시한 모드 중에서 하나의 모드가 선택되어 있을 때, 상기 모드와 다른 모드로 전환할 경우에 DLP 요청 프레임(320)의 채널 모드 필드(325)에 원하는 모드 번호를 기록함으로써 상기 모드를 전환하는 역할을 담당한다.The mode switching module 720 is a desired mode in the channel mode field 325 of the DLP request frame 320 when switching to a mode different from the mode when one of the modes suggested in the present invention is selected It is responsible for switching the mode by recording the number.
상기 채널 전환 모듈(730)은 주 채널로부터 AP로부터 다이렉트 링크 통신을 위하여 배정받은 채널로 전환하려 하거나 또는 그 반대의 경우에 새로운 채널 번호를 DLP 요청 프레임(320)의 채널 번호 필드(326)에 기록함으로써 상기 채널을 전환하는 역할을 담당한다.The channel switching module 730 records a new channel number in the channel number field 326 of the DLP request frame 320 in the case of attempting to switch from a primary channel to a channel allocated for direct link communication from the AP or vice versa. Thereby switching the channel.
상기 MAC 프레임 송수신 모듈(740)은 DLP 스테이션에 있어서 상기 DLP 요청 프레임(320), DLP 응답 프레임(330), DLP 탐색 프레임(340), DLP 시작 프레임(350), 및 DLP 종료 프레임(350)을 송수신하는 역할을 담당한다.The MAC frame transmit / receive module 740 may transmit the DLP request frame 320, the DLP response frame 330, the DLP discovery frame 340, the DLP start frame 350, and the DLP end frame 350 in a DLP station. It is responsible for transmitting and receiving.
도 8은 본 발명을 구현하기 위한 액세스 포인트의 구성을 나타낸 것이다. 본 도에서 보는 바와 같이 상기 액세스 포인트는 채널 리스트 관리 모듈(810), 채널 번호 입력 모듈(820), 포인트 코디네이터 모듈(830) 및 MAC 프레임 송수신모듈(84)로서 구성될 수 있다.8 shows a configuration of an access point for implementing the present invention. As shown in the figure, the access point may be configured as a channel list management module 810, a channel number input module 820, a point coordinator module 830, and a MAC frame transceiving module 84.
상기 채널 리스트 관리 모듈(810)은 주기적인 채널 상황 분석을 통하여 가용한(Available) 채널의 리스트를 관리하고 분배하는 역할을 담당한다. 채널은 제한된 자원이므로 AP에서 무제한의 채널을 분배할 수는 없다. 다음의 표는 AP에 존재하는 가용한 채널 리스트를 나타낸 예이다. 이와 같이, 상기 채널 리스트 관리 모듈(810)은 공유 채널(Primary Channel)을 포함한 BSS에서 사용하고 있는 채널 리스트를 채널번호에 따라 관리할 수 있다. AP는 BSS에서 사용하는 공유 채널(Primary Channel)을 제외하고 채널 리스트에서 사용 가능한 채널을 신호강도(RSSI: Received Signal Strength Indication)에 따라 잡음이 적은 순서대로 관리 분배한다.The channel list management module 810 manages and distributes a list of available channels through periodic channel condition analysis. Since the channel is a limited resource, the AP cannot distribute an unlimited number of channels. The following table is an example of a list of available channels in the AP. As such, the channel list management module 810 may manage the channel list used in the BSS including the primary channel according to the channel number. The AP manages and distributes the available channels in the channel list in order of low noise according to the received signal strength indication (RSSI), except for the primary channel used in the BSS.
상기 채널 번호 기록 모듈(820)은 MAC 프레임 송수신 모듈(740)을 통하여 DLP 요청 프레임을 받으면 분배 가능한 DLP 채널이 있는지 확인 후 DLP 요청 프레임에 상기 채널을 기록하는 역할을 담당한다.The channel number recording module 820 is responsible for recording the channel in the DLP request frame after checking whether there is a distributable DLP channel when the DLP request frame is received through the MAC frame transmission / reception module 740.
상기 포인트 코디네이터 모듈(830)은 DLP 스테이션들이 모드 3으로 다른 DLP 채널을 사용할 경우, DLP 시작 프레임의 브로드캐스트가 있은 후에는 DLP 스테이션들을 슬리핑 스테이션으로 간주하여 DLP 스테이션으로 보내져야 할 프레임이 있다면 버퍼링하여 관리한다. 또한, 모드 3에서의 지속기간이 끝나고 DLP 종료 프레임의 브로드캐스트가 있으면, 다시 상기 슬리핑 스테이션도 깨어난 것(Awake)으로 간주하여 관리한다.The point coordinator module 830 buffers DLP stations, if there are frames that need to be sent to the DLP station after the broadcast of the DLP start frame, after the broadcast of the DLP start frame, if the DLP stations use another DLP channel in mode 3. Manage. In addition, if the duration in mode 3 ends and there is a broadcast of the DLP end frame, the sleeping station is regarded as awake again and managed.
MAC 프레임 송수신 모듈(840)은 DLP 송신 스테이션으로부터 수신한 DLP 요청 프레임을 DLP 수신 스테이션으로 포워딩하고, 상기 DLP 수신 스테이션으로부터 수신한 DLP 응답 프레임을 상기 DLP 송신 스테이션으로 포워딩하는 역할을 수행한다.The MAC frame transceiver module 840 forwards the DLP request frame received from the DLP transmitting station to the DLP receiving station and forwards the DLP response frame received from the DLP receiving station to the DLP transmitting station.
도 9는 본 발명에 따른 방법을 실행하는 단계를 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 먼저, 본 발명에서 제시한 개량된 4 핸드 쉐이크(Four Handshake) 과정을 실행한다(S910). 그러면, 상기 개량된 4핸드 쉐이크 과정을 통하여 결정되는 DLP 채널 모드와 채널 번호에 따라 그 다음 단계가 결정되는데, 그 값이 이면 DLP 모드 1이 실행되고(S930), 그 값이 2이면 DLP 모드 2가 실행되며(S940), 그 값이 3이면 DLP 모드 3이 실행된다(S950).9 is a flow chart schematically illustrating the steps of executing a method according to the invention. First, the improved four-hand shake process proposed in the present invention is executed (S910). Then, the next step is determined according to the DLP channel mode and channel number determined through the improved four-hand shake process. If the value is, DLP mode 1 is executed (S930), and if the value is 2, DLP mode 2 is determined. Is executed (S940), and if the value is 3, DLP mode 3 is executed (S950).
도 10은 본 발명에서 제안하는 개량된 4 핸드쉐이크 과정을 나타낸 것이다. 먼저, DLP 송신 스테이션은 다이렉트 링크를 통하여 데이터를 송신하고자 하는 스테이션이 있다면 DLP 요청 프레임을 구성한 후, 상기 DLP 요청 프레임을 AP에게 보낸다(S1010). AP는 주기적으로 사용 가능한 채널을 검색(Scan)하여 리스트를 관리하며, 상기 사용 가능한 채널을 분배할 경우에는 현재 BSS에서 사용하는 채널외의 사용 가능한 채널을 분배한다. AP는 상기 DLP 요청 프레임에 상기 사용 가능한 채널 중에서 하나의 채널 번호를 DLP 요청 프레임의 채널 번호 필드에 기록하고 DLP 수신 스테이션에 DLP 요청 프레임을 포워딩한다(S1020). 상기 DLP 수신 스테이션은 DLP 요청을 받아들일지 결정한다(S1030). 다음으로, 상기 DLP 수신 스테이션이 AP에 상기 결정을 포함한 DLP 응답 프레임을 보낸다(S1040). 상기 는 상기 DLP 응답 프레임을 상기 DLP 송신 스테이션에 포워딩한다(S1050). 마지막으로 상기 DLP 송신 스테이션은 상기 수신한 DLP 응답 프레임을 통하여 DLP 응답의 상태, 즉 DLP 수신 스테이션으로부터 다이렉트 링크에 대한 거절이 있었는지, 승낙이 있었는지를 확인한다(S1060).Figure 10 shows an improved four handshake process proposed in the present invention. First, if there is a station to transmit data through the direct link, the DLP transmitting station configures a DLP request frame and then sends the DLP request frame to the AP (S1010). The AP periodically manages a list by scanning available channels, and when distributing the available channels, the AP distributes available channels other than the channel currently used by the BSS. The AP records one channel number of the available channels in the DLP request frame in the channel number field of the DLP request frame and forwards the DLP request frame to the DLP receiving station (S1020). The DLP receiving station determines whether to accept a DLP request (S1030). Next, the DLP receiving station sends a DLP response frame including the determination to the AP (S1040). The P forwards the DLP response frame to the DLP transmitting station (S1050). Finally, the DLP transmitting station checks the state of the DLP response through the received DLP response frame, that is, whether there was a rejection of the direct link from the DLP receiving station or not (S1060).
도 11은 모드 1의 과정을 상세히 나타낸 흐름도이다. DLP 송신 스테이션이 모드 1임을 브로드캐스트하면 모드 1의 과정이 시작되는데, 이는 다이렉트 링크를 연결한 후에 BSS의 타 스테이션들과 경쟁하여 한 채널을 나누어 쓰는 방식이다. 즉, DLP 스테이션과 일반 스테이션의 구분이 없이 동등하게 종래의 CSMA/CA 경쟁 방식의 데이터 송수신 과정에 따른다. 다만, DLP 송신 스테이션이 채널 경쟁에서 이긴 경우에는 상기 다이렉트 링크를 통하여 DLP 스테이션간에 데이터 송수신이 이루어지게 된다.11 is a flowchart illustrating a process of mode 1 in detail. When the DLP transmitting station broadcasts that it is mode 1, the process of mode 1 starts. This is a method of sharing a channel by competing with other stations of the BSS after connecting a direct link. That is, according to the conventional CSMA / CA competition data transmission and reception process without a distinction between the DLP station and the normal station. However, when the DLP transmission station wins the channel contention, data transmission and reception are performed between the DLP stations through the direct link.
따라서, 전체 스테이션간에 경쟁을 하고(S1110), 경쟁에서 이긴 송신 스테이션이 수신 스테이션에 RTS 프레임을 보낸다(S1120). 그러면, 나머지 스테이션들은 NAV 값을 설정하고(S1130), 수신 스테이션은 송신 스테이션에 CTS 프레임을 보낸다(S1140). 송신 스테이션은 수신 스테이션에 데이터를 보낸다(S1150). 수신 스테이션이 송신 스테이션에 ACK 프레임을 보낸다(S1160). 원하는 데이터가 모두 전송될 때까지 상기 과정을 반복하게 된다(S1170).Therefore, a competition is performed between all stations (S1110), and the transmitting station winning the competition sends an RTS frame to the receiving station (S1120). Then, the remaining stations set the NAV value (S1130), and the receiving station sends a CTS frame to the transmitting station (S1140). The transmitting station sends data to the receiving station (S1150). The receiving station sends an ACK frame to the transmitting station (S1160). The process is repeated until all desired data is transmitted (S1170).
도 12는 모드 2의 과정을 상세히 나타낸 흐름도이다. DLP 송신 스테이션이 모드 2임을 브로드캐스트하면 모드 2의 과정이 시작된다. 이후 전체 스테이션이 채널 경쟁을 하여 DLP 스테이션이 주 채널(Primary Channel) 경쟁에서 이겼을 경우와 졌을 경우로 나뉜다. 또한, 상기 DLP 스테이션이 채널 경쟁에서 이겼을 경우에 수신 스테이션이 다이렉트 링크로 연결된 DLP 스테이션일 수도 있지만, 다이렉트 링크로 연결되지 않은 일반 스테이션일수도 있다. 따라서, 상기 DLP 스테이션이 채널 경쟁에서 이겼을 경우에도 수신 스테이션이 DLP 스테이션인가 여부로 나뉘게 된다.12 is a flowchart illustrating a process of mode 2 in detail. When the DLP transmitting station broadcasts mode 2, the process of mode 2 begins. Thereafter, the entire station competes in the channel, and the DLP station is divided into a case in which the primary channel (Primary Channel) race wins or loses. In addition, if the DLP station has won the channel competition, the receiving station may be a DLP station connected by a direct link, or may be a general station not connected by a direct link. Thus, even when the DLP station wins a channel race, the receiving station is divided into whether the receiving station is a DLP station.
첫번째 경우로서, 상기 DLP 스테이션이 주 채널(Primary Channel) 경쟁에서 진 경우에는, 먼저 채널 경쟁에서 이긴 송신 스테이션이 수신 스테이션에 RTS 프레임을 보내면(S1240), DLP 스테이션을 제외한 나머지 스테이션은 NAV 값을 설정하게 된다(S1241). 상기 NAV로 설정된 기간 동안 DLP 스테이션간에 DLP 채널을 이용하여 통신한다(S1242). 그리고, 상기 수신 스테이션이 상기 송신 스테이션에 프레임을 보낸다(1243). 그러면, 상기 송신 스테이션은 상기 수신 스테이션에 데이터를 보내고(S1244), 상기 수신 스테이션이 상기 송신 스테이션에 ACK 프레임을 보내게 된다(S1245).In the first case, when the DLP station loses the primary channel contention, when the transmitting station that has won the channel contention first sends an RTS frame to the receiving station (S1240), the other stations except the DLP station set the NAV value. It is made (S1241). During the period set as the NAV, DLP stations communicate with each other using a DLP channel (S1242). The receiving station then sends a frame to the transmitting station (1243). Then, the transmitting station sends data to the receiving station (S1244), and the receiving station sends an ACK frame to the transmitting station (S1245).
두번째 경우로서, 상기 DLP 스테이션이 주 채널(Primary Channel) 경쟁에서 이기고 수신 스테이션이 DLP 스테이션인 경우에는, 먼저 DLP 송신 스테이션이 DLP 통신이 시작되고 있음을 다른 모든 스테이션에 알리기 위하여 DLP 시작 프레임을 브로드캐스트한다(S1250). 그러면, 나머지 스테이션은 DLP 스테이션이 통신을 위하여 예약한 기간 동안의 NAV 값(이하 'DLP NAV'라 한다)을 설정하여 DLP로 통신할 수 없음을 설정하게 되고(S1251), DLP 스테이션 간에 DLP 채널을 이용하여 통신할 수 있게 된다(S1252). 한편, 아직 주 채널은 비어 있는 상태이므로 상기 나머지 스테이션들은 나머지 스테이션간에 채널 경쟁을 할 수 있다(S1253). 상기 채널 경쟁에서 이긴 송신 스테이션은 수신 스테이션에게 RTS 프레임을 보낸다(S1254). 그러면, 상기 DLP 송수신 스테이션 및 상기 채널 경쟁을 통하여 성립된 송수신 스테이션을 제외한 나머지 스테이션은 NAV 값을 설정한다(S1255). 다음으로 상기 수신 스테이션이 상기 송신 스테이션에 CTS 프레임을 보내면(S1256), 상기 송신 스테이션은 상기 수신 스테이션에 데이터를 보낸다(S1257). 그리고, 상기 수신 스테이션이 상기 송신 스테이션에 ACK 프레임을 보낸다(S1258). 상기 DLP NAV로 설정된 기간 동안 상기 S1253에서 S1258까지의 과정을 반복한다(S1259).In the second case, if the DLP station wins a primary channel competition and the receiving station is a DLP station, the DLP transmitting station first broadcasts a DLP start frame to inform all other stations that DLP communication is starting. (S1250). Then, the remaining stations set the NAV value (hereinafter referred to as 'DLP NAV') for the period reserved by the DLP station for communication (D125 NAV) to set the inability to communicate with the DLP (S1251), and establish a DLP channel between the DLP stations. Communication can be made by using (S1252). On the other hand, since the primary channel is still empty, the remaining stations may compete with the other stations (S1253). The transmitting station winning the channel competition sends an RTS frame to the receiving station (S1254). Then, the other stations except for the DLP transceiver station and the transceiver station established through the channel contention set the NAV value (S1255). Next, when the receiving station sends a CTS frame to the transmitting station (S1256), the transmitting station sends data to the receiving station (S1257). Then, the receiving station sends an ACK frame to the transmitting station (S1258). The process from S1253 to S1258 is repeated for the period set to the DLP NAV (S1259).
마지막 경우로서, 상기 DLP 스테이션이 주 채널(Primary Channel) 경쟁에서 이기고 수신 스테이션이 DLP 스테이션이 아닌 경우에는, DLP 스테이션이 아닌 일반 스테이션의 채널 경쟁 방식과 동일하다(S1260-S1264).As a last case, when the DLP station wins a primary channel contention and the receiving station is not a DLP station, the method is the same as the channel contention method of the general station other than the DLP station (S1260-S1264).
상기 3가지 경우의 마지막 과정에서 원하는 데이터가 모두 전송되었으면 종료하고, 모두 전송되지 않았으면 상기 최초의 전체 스테이션이 채널 경쟁을 하는 과정부터 다시 반복하게 된다(S1270).If all of the desired data is transmitted in the last process of the three cases, the process ends. If not all of the data is transmitted, the first entire station repeats the process of channel contention (S1270).
도 13은 모드 3의 과정을 상세히 나타낸 흐름도이다. DLP 송신 스테이션이 모드 3임을 브로드캐스트하면 모드 3의 과정이 시작된다. 먼저, DLP 송신 스테이션이 DLP를 시작을 알리는 DLP 시작 프레임을 브로드캐스트하여 BSS내의 AP와 스테이션들에게 DLP 스테이션들이 다른 채널을 사용하고 있음을 알린다(S1310). 다음으로 DLP 요청 프레임의 지속 기간 필드(도6의 326)에 나타난 지속기간 동안 스테이션 간에 DLP 채널을 이용하여 데이터를 송수신한다(S1320). AP는 DLP 스테이션들을 슬리핑 스테이션으로 인식하여 관리하며 DLP 스테이션들은 독립된 가상 BSS으로 작동된다. 따라서, 나머지 스테이션들은 상기 DLP 스테이션을 인식하지 못하므로 나머지 스테이션 간에 채널 경쟁을 하게 된다(S1330). 상기 채널 경쟁에서 이긴 송신 스테이션이 수신 스테이션에 RTS 프레임을 보낸다(S1340). 상기 DLP 송수신 스테이션 및 상기 채널 경쟁을 통하여 성립된 송수신 스테이션을 제외한 나머지 스테이션은 NAV를 설정한다(S1350). 상기 수신 스테이션이 상기 송신 스테이션에 CTS 프레임을 보낸다(S1360). 그러면, 상기 송신 스테이션은 상기 수신 스테이션에 데이터를 보낸다(S1370). 다음으로 수신 스테이션이 ACK 프레임을 보낸다(S1380). 상기 지속 기간 필드에 나타난 지속기간이 경과될 때까지 상기 과정을 반복한다(S1390).13 is a flowchart illustrating a process of mode 3 in detail. When the DLP transmitting station broadcasts mode 3, the process of mode 3 begins. First, the DLP transmitting station broadcasts the DLP start frame indicating the start of the DLP to inform the AP and the stations in the BSS that the DLP stations are using different channels (S1310). Next, data is transmitted and received between stations using a DLP channel for the duration indicated by the duration field (326 of FIG. 6) of the DLP request frame (S1320). The AP recognizes and manages the DLP stations as sleeping stations, and the DLP stations operate as independent virtual BSSs. Accordingly, the remaining stations do not recognize the DLP station and thus compete with each other for channel competition (S1330). The transmitting station that has won the channel competition sends an RTS frame to the receiving station (S1340). The remaining stations other than the DLP transceiver station and the transceiver station established through the channel contention set the NAV (S1350). The receiving station sends a CTS frame to the transmitting station (S1360). Then, the transmitting station sends data to the receiving station (S1370). Next, the receiving station sends an ACK frame (S1380). The process is repeated until the duration indicated in the duration field has elapsed (S1390).
상기 지속기간이 경과되면 DLP 송신 스테이션은 나머지 모든 스테이션에게 DLP 통신 과정이 종료되었음을 알리는 종료 프레임을 브로드캐스트한다(S1399).When the duration has elapsed, the DLP transmitting station broadcasts an end frame indicating that the DLP communication process has ended to all remaining stations (S1399).
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당해 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is possible.
본 발명에 의하면, 전달하고자 하는 매체에 따라 DLP 스테이션들에 대한 DLP 모드를 결정함으로써 DLP 스테이션들의 QoS를 보장함과 동시에 DLP를 작동하지 않는 스테이션들의 측면에서도 BSS에서의 채널 경쟁이 줄어들기 때문에 전체적인 전송효율을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, the overall transmission is determined by determining the DLP mode for the DLP stations according to the medium to be delivered, thereby ensuring the QoS of the DLP stations and reducing channel contention in the BSS in terms of stations that do not operate the DLP. There is an effect of improving the efficiency.
본 발명에 의하면, 무선 모바일 환경에서 기존의 DCF를 사용하는 스테이션과의 호환성을 유지하며 다양한 멀티 미디어 데이터 전송, 특히 스트리밍의 경우 P2P 전송 토폴로지에서 신뢰성있는 데이터의 전송을 보장하는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to maintain compatibility with a station using a conventional DCF in a wireless mobile environment and to guarantee reliable data transmission in various multimedia data transmissions, particularly in a P2P transmission topology.
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